JP3126835U

JP3126835U - 熱交換システム

Info

Publication number: JP3126835U
Application number: JP2006007016U
Authority: JP
Inventors: 喜夫坂上
Original assignee: 喜夫坂上
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2016-08-30

Abstract

【課題】高温の温泉水を薄めずに温度調節をし、実用に供する熱交換装置の改良に関し、省エネルギー化を図る。
【解決手段】温泉水の導入口４と導出口５とを備えた熱交換器本体３内に、冷却水を流通させる伝熱コイル８を複数個備え、複数個の伝熱コイルのうちのいくつかの伝熱コイル内を通過する冷却水が循環する第１ループと伝熱コイルのうちの残りの伝熱コイル内を通過する冷却水が循環する第２ループとを別個に設け、第１ループの中で冷却水の流出口の後に貯湯タンク１０を設け、貯湯タンクを給湯用のボイラー１３に連結するとともに、第２ループの途中に冷却水を冷却する冷却装置１６を設けた。これにより、加温された冷却水の一部を給湯などに利用することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、高温の温泉水（源泉）を薄めずに温度調節をし、湯舟に供給する熱交換装置の改良に関する。

従来、温泉水を対象とする熱交換装置はいくつか実用化されている。その中で最近広く利用されているものとしては、温泉水の導入口と導出口とを備えた熱交換器本体内に冷却水を流通させる伝熱コイルを多数個備え、温泉水の熱を伝熱コイル内を流れる冷却水に伝えて温泉水の温度を最適化し、湯舟に供給する。その際、上記冷却水をその都度放流してしまうのではなく、冷却水を循環させて節水を図ることが行われ、一般的に冷却水の循環経路（ループ）中に冷却水の冷却装置が設けられている（例えば、非特許文献１参照）。
２００６年５月、太陽熱学工業株式会社発行の温泉冷却・冷泉加温装置「うすめま泉」の商品カタログ

本考案は、上述の冷却水を循環して使用する熱交換装置に更に改良を加えようとするものである。即ち、加温された冷却水の一部を冷却水以外の用途、例えば給湯に利用しようとするものである。

請求項１の考案は、温泉水の導入口と導出口とを備えた熱交換器本体内に、冷却水を流通させる伝熱コイルを複数個備え、上記熱交換器本体内を流通する温泉水と上記伝熱コイル内を流通する冷却水との相互間において熱交換を行う装置において、上記複数個の伝熱コイルのうちいくつかの伝熱コイル内を通過する冷却水が循環する第１ループと上記伝熱コイルのうち残りの伝熱コイル内を通過する冷却水が循環する第２ループとを別個に設け、上記第１ループの中で上記冷却水の流出口の後に貯湯タンクを設け、上記貯湯タンクを給湯用のボイラーに連結するとともに、上記第２ループの途中に冷却水を冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする熱交換システムを提供する。

上述の構成により、加温された冷却水のうちの一部（第１ループ中の加温された冷却水）を給湯に使用することができ、残りの部分（第２ループ中の冷却水）は従来通り、温泉水の適温化として使用することができる。

請求項２の考案は、請求項１に記載の熱交換システムにおいて、上記第１ループ中の加温された冷却水の温度を検出し、その温度変化に応じて上記第１ループ中に設けられた循環ポンプの動作を制御するようにした熱交換システムを提供する。

この構成により、冷却水の加温度によって、循環ポンプの動作、例えば流量を制御し、貯湯タンク中の湯水の温度を適正に制御することができる。

請求項３の考案は、請求項１又は２に記載の熱交換システムにおいて、温泉水の導出口又は湯舟中における温度を検出し、その温度変化に応じて上記第２ループ中における上記冷却装置の動作を制御するようにした熱交換システムを提供する。

この構成により、湯舟に供給される温泉水の最適化を図ることができる。

本考案は、上述のような構成よりなる熱交換システムであり、温泉水の温度を最適化する際の冷却水の使用を効率良く制御することができることは勿論、加温された冷却水の一部を給湯等に使用できる格別の効果を奏する。

この場合、上述の第１ループと第２ループの両ループを備えることが重要で、第２ループだけ（従来より実施されている装置）であっても、また、第１ループのみ採用の熱交換装置であっても、現実的に有効なシステムとはならない。即ち、第１ループだけの採用であれば、給湯が行われる場合、温泉水の適温化は一応できるものの、給湯が行われない場合は、温泉水の適温化が十分効果的に行われない。あえて温泉水の適温化を実現しようとすると、冷却水の放流が必要で節水に反することになる。したがって、第１ループ、第２ループの併用には格別の意義がある。

本考案の実施例につき、図面を参照しながら以下説明する。図１は、本考案の一実施例における熱交換システムの構成を説明するための図である。

図１において、温泉水は温泉源１より導入管２を経て熱交換器本体３の温泉水の導入口４に入り、適温化された温泉水は導出口５より導出管６を経て湯舟７に供給される。熱交換器本体３は、一例として、上部、下部胴体それぞれに取付けられた側面フランジを締付けることによって上部、下部胴体を気密に接合したもので、その中には多数（図示例では８個）の螺旋状の伝熱コイル８を設置している。伝熱コイル８には冷却水を流通させるため冷却水の流入口８ａ、同流出口８ｂが設けられている。伝熱コイル８のうち温泉源１に近い（いわゆる上流側の）伝熱コイルは給水源９より冷却水を供給し、熱交換器本体３内を流通する温泉水と伝熱コイル８内を流通する冷却水相互間において熱交換を行う。加温された冷却水は流出口８ｂ、貯湯タンク１０を経て第１の連結管１１により流入口８ａに至る第１ループを形成している。この場合循環ポンプ１２を第１ループ中に設け、第１ループ内の冷却水の流通制御を行っている。例えば、貯湯タンクの温度を検出し、循環ポンプ１２の流量を制御して可能な範囲で目的とする貯湯タンク内の湯水の温度を確保することができる。

さらに、貯湯タンク１０には給湯用のボイラー１３を連結し、必要に応じて加温された冷却水又は更に加熱された湯を一般の湯の利用に供することができる。１４は給湯出口である。また、冷却水が給湯用として使用された場合などは給水源９より冷却水を適宜補給することはいうまでもない。

次に、伝熱コイル８の残りの群（いわゆる下流側）に関係する第２ループについて説明する。下流側の伝熱コイル８の主たる役割は、温泉水の適温化であるが、この場合冷却水は流入口８ａ、伝熱コイル８内、流出口８ｂ、第２の連結管１５を経て流入口８ａに戻る第２ループを形成している。第２ループ内の冷却水と温泉水との間で熱交換が行われ、温泉水は減温され、冷却水は加温される。加温された冷却水は節水のため再利用するため第２ループ中に冷却装置１６を設けて熱交換の効率を上げている。また、同じく第２ループ中には循環ポンプ１７を設け、温泉水の導出口５又は湯舟７中の温度を計り、その温度に応じて、循環ポンプ１７の動作、例えば流量を制御し、湯舟中の湯の温度を最適に制御することができる。

以上の構成よりわかるように、上流側の伝熱コイル８が十分に作動しているときには、温泉水の温度は相応に低下しているので下流側での熱交換は軽くてよく節電効果が得られる。このように伝熱コイル８を２群に分けて役割も適宜変えることによって使用冷却水、使用電力、使用燃料などの点において省エネルギー効果が実現できた。

本考案の一実施例における熱交換システムの構成を説明するための図である。

符号の説明

１温泉源
３熱交換器本体
４温泉水の導入口
５温泉水の導出口
８伝熱コイル
８ａ冷却水の流入口
８ｂ冷却水の流出口
９給水源
１０貯湯タンク
１１第１の連結管
１２循環ポンプ
１３給湯用のボイラー
１５第２の連結管
１６冷却装置
１７循環ポンプ

Claims

温泉水の導入口と導出口とを備えた熱交換器本体内に、冷却水を流通させる伝熱コイルを複数個備え、上記熱交換器本体内を流通する温泉水と上記伝熱コイル内を流通する冷却水との相互間において熱交換を行う装置において、上記複数個の伝熱コイルのうちいくつかの伝熱コイル内を通過する冷却水が循環する第１ループと上記伝熱コイルのうち残りの伝熱コイル内を通過する冷却水が循環する第２ループとを別個に設け、上記第１ループの中で上記冷却水の流出口の後に貯湯タンクを設け、上記貯湯タンクを給湯用のボイラーに連結するとともに、上記第２ループの途中に冷却水を冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする熱交換システム。
請求項１に記載の熱交換システムにおいて、上記第１ループ中の加温された冷却水の温度を検出し、その温度変化に応じて上記第１ループ中に設けられた循環ポンプの動作を制御するようにした熱交換システム。
請求項１又は２に記載の熱交換システムにおいて、温泉水の導出口又は湯舟中における温度を検出し、その温度変化に応じて上記第２ループ中における上記冷却装置の動作を制御するようにした熱交換システム。